借助NVIDIA ALCHEMI NIM微服務(wù)加速開(kāi)發(fā)可持續(xù)材料

全新的微服務(wù)可以加速新材料的發(fā)現(xiàn)，從而幫助研發(fā)人員加快實(shí)現(xiàn)可再生能源的轉(zhuǎn)型。

據(jù)世界銀行集團(tuán)下屬的國(guó)際金融公司（IFC）報(bào)告顯示，從洗衣粉、食品包裝等日用品到半導(dǎo)體、電池和太陽(yáng)能電池板等先進(jìn)的工業(yè)零部件，超過(guò) 96% 的制成品所依賴的化學(xué)物質(zhì)都無(wú)可替代。

借助 AI 和最新的技術(shù)進(jìn)步，研發(fā)人員正在探索各種方式來(lái)創(chuàng)造新材料，以應(yīng)對(duì)世界上最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如儲(chǔ)能和環(huán)境修復(fù)。

在近日于亞特蘭大舉行的 SC24 上，NVIDIA ALCHEMI NIM 微服務(wù)正式發(fā)布。通過(guò)優(yōu)化針對(duì)化學(xué)模擬的 AI 推理，該微服務(wù)加速了相關(guān)研究工作，這有望催生更高效且可持續(xù)發(fā)展的材料，從而支持可再生能源轉(zhuǎn)型。

NVIDIA 通過(guò)多種方式來(lái)支持科研人員、開(kāi)發(fā)者和企業(yè)在工作流中提高能源和資源的使用效率，包括滿足全球凈零排放倡議的要求。推出這項(xiàng)微服務(wù)就是其中一大舉措。

NVIDIA ALCHEMI 助力材料和化學(xué)模擬

在探索海量的潛在材料時(shí)，會(huì)涉及到幾乎無(wú)限種的化學(xué)物質(zhì)組合，而每種化學(xué)物質(zhì)都有其獨(dú)特的特性，這使得探索過(guò)程極其復(fù)雜且需要耗費(fèi)大量時(shí)間。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中，通常需要進(jìn)行費(fèi)力、反復(fù)的試錯(cuò)合成和測(cè)試才能發(fā)現(xiàn)新材料。

例如，目前的許多塑料仍然是基于 20 世紀(jì)中期的材料研究成果。

最近，AI 已經(jīng)成為加快化學(xué)物質(zhì)和材料創(chuàng)新的催化劑。

借助全新的 ALCHEMI NIM 微服務(wù)，科研人員可以在虛擬 AI 實(shí)驗(yàn)室的模擬環(huán)境中測(cè)試化合物和材料的穩(wěn)定性，從而降低成本和能耗，并更快地發(fā)現(xiàn)新材料。

例如，在 NVIDIA H100 Tensor Core GPU 上運(yùn)行材料化學(xué)預(yù)訓(xùn)練基礎(chǔ)模型 MACE-MP-0 時(shí)，如果是模擬一種潛在混合物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，那么這項(xiàng)全新的 NIM 微服務(wù)可以將評(píng)估速度加快 100 倍。如下圖所示，使用 NVIDIA Warp Python 框架進(jìn)行高性能模擬時(shí)實(shí)現(xiàn)了 25 倍的加速，而并行批處理實(shí)現(xiàn)了 4 倍的加速?？偠灾瓿稍u(píng)估 1600 萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)曾經(jīng)需要幾個(gè)月的時(shí)間，而借助 NIM 微服務(wù)則只需幾個(gè)小時(shí)即可完成。

通過(guò)支持科學(xué)家在更短的時(shí)間內(nèi)研究更多的結(jié)構(gòu)，NIM 微服務(wù)可以促進(jìn)用于太陽(yáng)能和蓄電池等材料的研究，從而推動(dòng)可再生能源的轉(zhuǎn)型。

NVIDIA 還計(jì)劃發(fā)布用于模擬新材料可制造性的 NIM 微服務(wù)，以確定如何讓新材料走出實(shí)驗(yàn)室并用于制造實(shí)際產(chǎn)品，比如電池、太陽(yáng)能電池板、肥料、殺蟲(chóng)劑等，讓地球更健康、更環(huán)保。

SES AI 是領(lǐng)先的鋰電池開(kāi)發(fā)商，這家公司正在使用 NVIDIA ALCHEMI NIM 微服務(wù)和 AIMNet2 模型，希望更快地找到制造電動(dòng)汽車(chē)所需的電解質(zhì)材料。

SES AI 首席執(zhí)行官胡啟朝表示：“SES AI 致力于利用 AI 來(lái)加快發(fā)現(xiàn)新材料，以推進(jìn)鋰電池技術(shù)的發(fā)展，利用我們的分子宇宙項(xiàng)目來(lái)尋找有前景的鋰電解質(zhì)材料。將 ALCHEMI NIM 微服務(wù)與 AIMNet2 相結(jié)合，可以大大提高我們繪制分子特性的能力，從而顯著地縮短時(shí)間、降低成本并加快創(chuàng)新速度?！?/p>

借助 ALCHEMI，SES AI 近期在半天時(shí)間內(nèi)繪制了 10 萬(wàn)個(gè)分子，而且有望把繪制時(shí)間縮短到一小時(shí)之內(nèi)。從中可以看到，ALCHEMI 將變革性地提高材料篩選效率。

展望未來(lái)，SES AI 的目標(biāo)是在未來(lái)幾年內(nèi)繪制多達(dá) 100 億個(gè)分子的特性，打破 AI 驅(qū)動(dòng)的高通量發(fā)現(xiàn)的邊界。

這項(xiàng)全新的微服務(wù)不久將通過(guò) NVIDIA NGC 目錄供研究人員免費(fèi)試用——通過(guò)如下地址填寫(xiě)表格即可收到 ALCHEMI 上線的通知。

用戶也可以從 build.nvidia.com 網(wǎng)站下載這項(xiàng) NIM 微服務(wù)，而其生產(chǎn)級(jí)版本將通過(guò) NVIDIA AI Enterprise 軟件平臺(tái)提供。